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Il existe une boucle de rétroaction qui s’auto-alimente au sein de la science : des modèles de réalité sont proposés et des outils et méthodes expérimentaux sont créés pour tester ces modèles. Les outils dictent ce qui peut être découvert et les modèles déterminent quels outils sont créés au départ. Les modèles théoriques sont souvent utiles pendant longtemps, jusqu’à ce que leurs limites fondamentales soient reconnues. Le moment est venu pour la biologie d'entreprendre une réévaluation de ses modèles, si l'on veut progresser dans la compréhension de la cellule.

En biologie moléculaire, aucune métaphore n’a eu plus de poids que la notion de cellules en tant que machines. Les écoliers apprennent à considérer les cellules comme de petits ordinateurs remplis de molécules qui remplissent des fonctions logiques. Lorsque François Jacob et Jacques Monod, deux scientifiques parisiens, ont découvert les principes de l'expression des gènes en 1961, ils considéraient les biomolécules comme exécutant « des instructions conditionnelles communes aux langages de programmation pour contrôler la production de protéines ». En 1973, le physicien Charles H. Bennett a comparé l'ARN polymérase, la protéine qui produit l'ARN messager à partir d'une matrice d'ADN, à une machine de Turing.

En assimilant cellules vivantes et ordinateurs, on a confondu la carte avec le territoire. Une cellule ne peut pas être entièrement comprise en étudiant tous ses composants isolément, comme peuvent l’être une turbine à vapeur ou d’autres machines. Les cellules regorgent de milliards de molécules en interaction, dont le comportement change d’un environnement à l’autre. Et pourtant, les biologistes ont depuis longtemps mis au point des méthodes pour étudier les composants cellulaires individuellement, plutôt que comme des parties en constante évolution d’un tout. Le modèle mental des « cellules en tant que machines » a eu un impact négatif sur les outils et les méthodes utilisés en biologie.

L’étude des molécules isolément conduit à une vision incomplète des cellules. Pendant des décennies, il n’existait aucun moyen approprié d’étudier les biomolécules présentes dans les cellules dans l’espace, dans le temps et dans leurs contextes naturels. Mais maintenant, cela est en train de changer. De nouvelles méthodes révèlent peu à peu que les cellules sont bien plus complexes et plus belles que n’importe quelle machine artificielle.

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Article cité de THE LATECOMER